一种工业自动化教学培训设备的制作方法

本实用新型属于教学培训设备领域技术，具体涉及一种工业自动化教学培训设备。

背景技术：

教学培训设备是一种能够让学员自己动手验证教学实验的教学设备，其通过典型的工业自动化控制任务的实施而使培训学员更加容易地掌握自动化知识。然而，目前市场上销售的类式教学培训设备没有典型任务，只能通过模拟仿真，不便于学员学习。有的教学采用实际的生产设备，体积大、又没有做好足够的保护，容易造成人员或设备的损坏。使很多想学习工业自动化的人没能更好的掌握知识技能。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种工业自动化教学培训设备，解决现有教学培训只仿真，不能方便移动设备，且价格昂贵而使用不方便的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：一种工业自动化教学培训设备，包括安装底板以及分别设置在安装底板上的控制电路板、可编程序控制器PLC、PLC模块、变频器、低压电气、三相异步电动机、编码器、开关电源、传料系统、步进定位系统、温度控制系统和收料机构，所述安装底板上还设置有人机界面。

所述可编程序控制器PLC、所述PLC模块、所述变频器、所述低压电气、所述编码器和所述开关电源均与所述控制电路板电连接；所述人机界面与所述控制电路板连接。

所述传料系统与所述收料机构均与所述控制电路板连接，且所述传料系统与所述收料机构衔接。

所述传料系统包括传送带，所述传送带由所述三相异步电动机驱动，所述传送带的边沿沿所述传送带延伸的方向依次设置有检测传感器、分拣传感器、分拣电磁铁和送料电磁铁，所述传送带的输出端设置有到位检查传感器。

所述传送带下部设置有六工位转盘，所述六工位转盘由所述步进定位系统连接，所述六工位转盘与所述编码器通过同步带连接，所述步进定位系统和所述六工位转盘之间的传送比和所述六工位转盘和所述编码器之间的传送比均为1：1，所述六工位转盘与所述控制电路板连接。所述六工位转盘侧旁设置有用于将工件顶到所述六工位转盘卡槽上的所述分拣电磁铁，所述六工位转盘将工件定位送到所述送料电磁铁下。

优选的，所述低压电气与所述控制电路板电连接，所述低压电气包括用于进行实验的接触器、时间继电器、热继电器和漏电保护开关。所述接触器、时间继电器、热继电器和漏电保护开关上均设置有卡脚，所述卡脚插入到所述安装底板上设置的插孔内连接，所述插孔上设置有绝缘保护层，避免使用者触电。

优选的，所述温度控制系统与所述控制电路板电连接，所述温度控制系统包括温控器、固态继电器、热电偶、发热板和风扇。

优选的，所述传料系统还包括行程开关，所述行程开关与所述传送带连接，实现所述传送带的自动往返控制。

优选的，所述步进定位系统包括步进电机和步进驱动器，所述步进驱动器与所述步进电机和所述控制电路板均连接。

优选的，所述收料机构包括接料槽，所述接料槽设置在所述六工位转盘右侧。

优选的，所述可编程序控制器PLC右侧设置有用于所述可编程序控制器PLC模拟量AD/DA转换的PLC模块，所述PLC模块与所述可编程序控制器PLC连接。

本实用新型的有益效果为：通过在安装底板上设置分拣和送料电磁铁、步进电机、三相异步电动机及各种机械结构实现控制动作，模拟机械相关动作更加直观、更容易理解；还具有结构紧凑、价格低廉、可实现多种教学任务、机械与电气知识综合利用、功能齐全等优点；本实用新型高度集成，大量采用剪折配件，大大降低成本，机械部件采用烤漆工艺，外形美观，销售价格不到同功能教学培训设备的1/3，便于广泛推广使用。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的结构示意图。

图中：1、底板安装孔；2、接料槽；3、传送带固定板I；4、到位检查传感器；5、传送带；6、传送带固定板I I；7、轴承；8、传送带从动轮；9、总电源开关；10、行程开关；11、电磁铁；12、开关电源；13、电磁铁；14、工件；15、分拣传感器；16、隔离变压器；17、AC24V变压器；18、大同步轮轴；19、大同步轮；20、三相异步电动机；21、放料挡块；22、温控器安装座；23、接触器；24、三相异步电动机安装座；25、时间继电器；26、电机同步轮；27、热继电器；28、人机界面；29、变频器；30、人机界面安装座；31、温控器；32、电气线路连接板；33、固态继电器；34、检测传感器；35、走线孔；36、热电偶；37、发热板；38、风扇；39、六工位转盘；40、转盘轴；41、行程开关接线座；42安装底板；43、PLC模块；44、步进电机；45、原点传感器座；46、可编程序控制器PLC；47、步进电机；48、转盘安装座；49、步进驱动器；50、编码器安装座；51、转盘同步轮；52、编码器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有安装底板42以及分别设置在安装底板42上的控制电路板32、可编程序控制器PLC46、PLC模块43、变频器29、接触器23、时间继电器25、热继电器27、漏电保护开关、三相异步电动机20、编码器52、开关电源12、传送带5、行程开关10、步进电机44、步进驱动器49、温控器31、固态继电器33、热电偶36、发热板37、风扇38和接料槽(2)。

可编程序控制器PLC46、PLC模块43、变频器29、接触器23、时间继电器25、热继电器27、漏电保护开关、三相异步电动机20、编码器52、开关电源12、传送带5、行程开关10、步进电机44、步进驱动器49、温控器31、固态继电器33、热电偶36、发热板37、风扇38均与控制电路板32连接。

安装底板42上还设置有电力拖动系统，包括隔离变压器16、AC24V变压器17和总电源开关9，用于提供三相动力电源。

传送带5由三项异步电动机20驱动，传送带5侧旁沿传送带5延伸的方向依次设置有检测传感器34、分拣传感器15、分拣电磁铁13、送料电磁铁11，传送带5的输出端设置有到位检查传感器4。

步进驱动器49位于步进电机44的侧旁，步进电机44位于步进驱动器49和控制电路板32之间，步进驱动器49与步进电机44和控制电路板32均连接。传送带5下部设置有六工位转盘39，六工位转盘39的侧旁设置有用于控制六工位转盘39旋转角度的编码器52，编码器52与控制电路板32连接，安装底板42上还设置有人机界面28，人机界面28与可编程序控制器PLC46连接。

温控器31、固态继电器33、热电偶36、发热板37、风扇38之间连接在一起形成温度控制系统，完成温度控制实验，温度控制系统与可编程序控制器46连接可实现PWM控制实验。

变频器29、接触器23、时间继电器25、热继电器27和三相异步电动机20连接在一起，变频器29作为三相电源使用，可以实现电力拖动相关的实验，又可以完成变频器29调速实验。

安装底板42上还设置有底板安装孔1，传料系统还包括传送带固定板I3、传送带固定板II6、传送带从动轮8、大同步轮19和放料挡块21，传送带固定板I3和传送带固定板II6用于固定传送带5，传送带从动轮8设置在传送带5的左端，传送带从动轮8上设置有轴承7，传送带5的右端设置有大同步轮19，大同步轮19上设置有大同步轮轴18，大同步轮19与三相异步电动机20连接，放料挡块21设置在传送带5右端上表面，三相异步电动机20的输出端设置有电机同步轮26，电机同步轮26与大同步轮19通过皮带连接。当把工件14放到传送带5上时，通过三相异步电动机20带动传送带5运转，使得工件14随传送带5移动，在经过分拣传感器15和检测传感器34分辨后传送信号给可编程序控制器PLC46，可编程序控制器PLC46发出信号将工件14推出。当工件14到达到位检查传感器4后，到位检查传感器4发信号给可编程序控制器PLC46控制相应机构将工件14推到六工位转盘39的卡槽上面，六工位转盘39在步进电机44的驱动下旋转，将工件14送到接料槽2内。

六工位转盘39上设置有转盘轴40，转盘轴40上连接有转盘同步轮51，转盘同步轮51与编码器52通过皮带连接。

安装底板42上还设置有用于固定各部件的安装座，包括温控器安装座22、三相异步电动机安装座24、人机界面安装座30、原点传感器座45、步进电机安装座47、转盘安装座48和编码器安装座50。

安装底板42上还设置有接线机构，包括走线孔35和行程开关接线座41。

在教学培训过程中，完成相关控制的所有接线以及程序编写都要求培训学员在学习后自己完成，从而达到自动化教学培训的目的，各个培训任务可单独实现，也可以组合完成。

本实用新型的设计重点是：

通过在安装底板42上设置分拣电磁铁13、送料电磁铁11、步进电机44、三相异步电动机20及各种机械结构实现控制动作，模拟机械相关动作更加直观、更容易理解；本实用新型教学设备具有结构紧凑、价格低廉、教学任务多、机械与电气综合等优点，并且功能齐全；由于本实用新型高度集成，大量采用剪折配件，大大降低了成本，机械部件采用烤漆工艺，外型美观，销售价格不到同功能教学培训设备的1/3，便于广泛推广使用

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。